铟属于稀有金属,因其具备较强的光渗透性和导电性,主要用于生产液晶显示器和平板屏幕。世界上铟产量的90%来自铅锌冶炼厂的副产物。铟的冶炼回收方法主要是从铜、铅、锌的冶炼浮渣、熔渣及阳极泥中通过富集加以回收。
铟的提取工艺以萃取-电解法为主,这也是现今世界上铟生产的主流工艺技术。其原则工艺流程是:含铟原料→富集→化学溶解→净化→萃取→反萃取→锌(铝)置换→海绵铟→电解精炼→精铟。
在铟萃取过程中,传统的所用萃取设备有混合澄清槽、喷淋萃取塔和撞击流-旋转填料床萃取器等。例如采用混合澄清槽作为萃取器,油水两相接触面接小,传质系数低,处理量较小,同时由于分离强度低,存在油水两相分离效果差,溶剂夹带量大的问题。
针对上述问题中存在的不足之处,郑州天一萃取推出了CWL-M新型离心萃取工艺从含铟浸出液中萃取铟的方法,在萃取铟的过程中降低设备内料液存量,提高分离效率,以解决现有技术中萃取槽料液存量大、占地面积大、分离效率低等问题。CWL-M新型离心萃取工艺方法主要为:
1、浸出:将含铟物料与硫酸混合进行浸出,浸出完成后液固分离,得到含铟浸出液。浸出时间为1.5-2h。
2、还原:将还原铁粉加入含铟浸出液中进行反应,得到还原溶液。
3、萃取:将萃取剂与还原溶液加入CWL-M离心萃取装置中进行萃取,得到萃取液。其中,萃取剂为p204(磷酸二异辛酯)与煤油的混合液,p204与煤油的体积比为(2-3):(7-8);萃取剂与还原溶液的体积比为(3-5):1,即有机相与水相的体积比为(3-5):1;萃取过程在离心萃取装置中进行,采用3-5级逆流萃取。
4、反萃:将盐酸加入CWL-M离心萃取装置中萃取液中进行反萃,得到包含富铟有机相的反萃液;其中,反萃过程在CWL-M离心萃取装置中进行,采用4-6级逆流萃取;盐酸浓度为6-7mol/l。
5、铟生产:将还原剂加入反萃液中进行反应,置换得到海绵铟;对海绵铟进行碱熔、铸锭,得到铟锭,铟锭含铟99.72%。
该CWL-M离心萃取工艺具有以下明显优势:
1、采用CWL-M离心萃取装置进行铟萃取过程,混合时间短,两相接触迅速,避免了传统混合澄清槽进行铟萃取时,由于混合时间过长出现的固体沉淀和第三相;
2、利用CWL-M离心萃取装置的分离强度高,利用油水两相密度差,在高速转动离心力的作用下,可快速有效的实现两相的分离,分相效果好,有利用有机相的再生使用;
3、采用CWL-M离心萃取装置占地面积小,仅为传统槽式萃取装置的1/5,且设备内溶液滞留量很小,减少有机相的投入成本;
4、采用的CWL-M离心萃取装置为全密封结构,有机相挥发量少,操作环境好。操作简单,自动化程度高,能耗低且处理量大。设备采用上悬式结构,无底部轴承与机械密封,无渗漏风险,维护简单方便。